Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.A.34
Валидация измерений общего содержания озона прибором МСУ-ГС с борта российского спутника «Арктика-М» в 2023-2024 г.г.
Поляков А.В. (1), Тимофеев Ю.М. (1), Блощинский В.Д. (2), Неробелов П.М. (1,3), Шамилова Ю.А. (2), Бородицкая А.В. (2)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Российская федерация
(2) Дальневосточный центр ФГБУ "НИЦ "Планета", Хабаровск, Россия
(3) Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Серия российских космических аппаратов (КА) «Арктика-М» благодаря уникальной высокоэллиптической траектории позволяет исследовать высокоширотные области Северного полушария. На борту КА, помимо другой аппаратуры, установлен прибор МСУ-ГС, выполняющий измерения в видимой и инфракрасной областях спектра. Один из спектральных каналов прибора охватывает полосу озона 9.6 мкм, что позволяет определять общее содержание озона в вертикальном столбе (ОСО). Благодаря высоким пространственному разрешению (до 4 км в надир) и периодичности измерений (15 минут), прибор позволяет получить уникальную информацию о пространственно-временной изменчивости ОСО. По инициативе одного из авторов доклада Ю.М. Тимофеева было проведено сравнение ОСО, полученных с КА «Арктика М» №2 севернее 50°с.ш. в различные дни 2023 и 2024 гг. (всего 143 дня измерений) с данными независимых измерений. Для этого использовались данные спутниковых (прибор TROPOMI на борту спутника Sentinel5P) и наземных (прозрачность по прямому Солнцу на станциях озонометрической сети приборами Брюера и Добсона) измерений. Сопоставлены как единичные измерения, так и среднедневные величины.
Показано, что средняя разность между данными приборов МСУ-ГС и TROPOMI колеблется в разные периоды измерений от -2.4 до 7.9% е.Д , а стандартное отклонение разности (разброс) от 4.0 до 6.4 %.
Сопоставления с данными озонометрической сети показали, что средние разности между спутниковыми и наземными данными измерений составили 0.4 %, а стандартное отклонение разностей 6.0 %. При этом для различных станций озонозондирования эти величины существенно различаются. Смещения изменяются от -7.9 до 4.4%, а стандартные отклонения разностей от 4.9 до 7.2 %.
При сравнении с наземными данными в 2023 г. наблюдались положительные средние разности до 8.4% (в июне) и стандартные отклонения разностей до 7.2% в сентябре, в то время как для 2024 г. были преимущественно отрицательны и колебались от -3.0 до 2.9%, а стандартные отклонения не превосходили 6%, кроме отдельного измерения в октябре (9%). Результаты не обнаружили выраженного широтного хода в пределах 50-90 с.ш..
Выполнены качественные сопоставления распределения ОСО с независимыми данными.
Исследование выполнено при поддержке Санкт-Петербургского университета (шифр проекта 124032000025-1).
Ключевые слова: Озон, Арктика, МСУ-ГС, "Арктика-М", валидация
Литература:
- Блощинский В.Д., М. О. Кучма, А. В. Кухарский. Определение общего содержания озона в столбе атмосферы по данным КА ЭЛЕКТРО-Л № 3 с использованием нейронных сетей © 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА, 2022, № 4, с. 79–85.
- TROPOMI DATA Copernicus Sentinel data processed by ESA, German Aerospace Center (DLR), Sentinel-5P TROPOMI Total Ozone Column 1-Orbit L2 5.5km x 3.5km, Greenbelt, Md., Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC). 2024. https://doi.org/10.5270/S5P-fqouvyz (accessed on March 5, 2024)
- Тимофеев Ю.М., А. B. Поляков, Л. С. Крамарева, B. Д. Блощинский, Г. М. Неробелов, П. М. Неробелов, А. А. Филей, Ю. А. Шамилова, А. B. Бородицкая, Я. А. Bиролайнен, Ю. И. Бордовская, Г. B. Кобзарь. Сравнение оценок общего содержания озона в атмосфере по данным высокоэллиптического спутника “Арктика-M” с наземными наблюдениями и независимыми спутниковыми оценками. Метеорология и гидрология, 2025, 8 , 43-54, УДК 551.510.534:551.507.362.2
Презентация доклада
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных
46